一种氯丁胶乳胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种氯丁胶乳型胶黏剂及其制备方法和应用，该氯丁胶乳型胶黏剂采用来源充足，价格便宜的丙烯酸丁酯、烯酸异辛酯等丙烯酸酯类单体和苯乙烯，通过简单的工艺，制备苯丙乳液，用该乳液改性氯丁胶乳，配以凝结剂溶液及其它助剂，制备出的胶乳型氯丁胶粘剂，其性能与市售的溶剂型氯丁胶粘剂相近，有些指标甚至超过了市售的溶剂型氯丁胶粘剂，且该氯丁胶乳型胶粘剂性价比高，适用范围广，有显著的经济效益和社会效益。本发明专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂可满足床垫、座椅、睡椅、沙发、屏风、箱包、工业泡沫塑料等不同基材需要，成本低，制备方法简单，并具有贮存稳定性好、初粘力大、强度建立快、粘接强度高等优异性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成橡胶胶黏剂
，具体涉及一种氯丁胶乳胶 粘剂及其制备方法和应用。
技术介绍
合成橡胶胶黏剂按剂型可分为溶剂型、胶乳型和无溶剂型三类。 溶剂型胶粘剂工艺性能好，粘合力强，胶液稳定，但溶剂易燃、有毒。 胶乳型胶粘剂不燃、无毒，但工艺性能和粘接性能均不如溶剂型胶粘 剂。氯丁橡胶胶粘剂是合成型胶粘剂中产量最大、用途最广的一种。 但其多数以溶剂型存在，随着环保要求日趋严苛，其应用必将受到严 格的限制。世界各国为了解决溶剂型氯丁胶粘剂的毒性问题，对溶剂型氯丁 胶粘剂做了很多改性研究工作，并致力于生产无毒的胶乳型胶粘剂。如美国的Du Pont Dow弹性公司推出的Aquastik水基氯丁胶，初粘 性、耐热性和储存性都很好，已经在我国台湾省和东南沿海的鞋厂应 用。德国的Bayer公司开发了一种水基氯丁胶具有和溶剂型氯丁胶近 似的成膜性、干燥性和稳定性，应用于制鞋、家具、建筑、汽车等行 业。日本研究开发了以氯丁胶乳为主，以油酸钾、5。/。CaCl2水溶液为 固化剂配合而成的初粘强度高的水基氯丁胶，还开发了双组分水基氯丁胶，主剂为氯丁胶乳与松香酯乳液，固化剂为自乳化的异氰酸酯， 具有优异的粘接性、耐水性、耐热性和机械稳定性。虽然国外在胶乳型氯丁胶粘剂领域取得了 一些成果，但是这些进 口产品价格昂贵很难适应目前国内市场的需求，而且这些胶乳粘剂却 还存在许多缺点，如粘性、耐水性较差，固化缓慢，附着力低，渗透 性也不如溶剂型粘剂，使之在应用上受到了一定的限制。人们还在继 续对胶乳粘剂试验，提高其粘接性能，以满足不同工业领域里使用的 需要。目前，国内所研究的胶乳型氯丁胶粘剂其性能远远满足不了国内 市场对高品质环保胶粘剂日益增长的需要，其不足主要表现在初粘性 差、强度建立慢、、粘接基材少、防冻性、贮存稳定性不好，尤其是在 要求贴合后便具有高粘接强度的场合，更是不尽于人意。广东省是经 济强省，也是胶粘剂使用大户，开发胶乳型氯丁胶粘剂对于我省这些 领域使用的胶粘剂环保化、国产化具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对国内市场提供的胶乳型氯丁胶粘剂少且性 能不好，进口产品价格高等问题，提供一种成本低，并具有贮存稳定 性好、初粘力大、强度建立快、粘接强度高等优异性能的氯丁胶乳型 胶黏剂。本专利技术的另一个目的是提供上述氯丁胶乳型胶黏剂的制备方法。 本专利技术的另一个目的是提供上述氯丁胶乳型胶黏剂在床垫、座 (睡)椅、沙发、屏风、箱包、工业泡沫塑料等不同基材上的应用。本专利技术的上述目的是通过如下方案予以实现的一种氯丁胶乳型胶黏剂，由如下质量百分数(所述质量分数为胶 黏剂总质量的百分比)的原料制成苯丙乳液30 60o/o;氯丁胶乳30~60%;增粘乳液5~20%;凝结剂水溶液0.2~3%;防老剂0.1 0.50/0;稳定剂0.1~1%;金属氧化物0.2 0.5%;增稠剂0.2~1%。上述苯丙乳液是以丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，苯乙烯为主要原 料，通过自由基聚合，半连续种子乳液聚合工艺制备而得，苯丙乳液的固含量为40~60质量％，玻璃化转变温度为-l(TC 5T:;上述苯丙乳液的制备方法，其详细步骤如下(1) 称取如下质量百分比的各单体丙烯酸丁酯40 60%、苯乙 烯20 30%、甲基丙烯酸甲酯10 20%、丙烯酸异辛酯8 16%、甲 基丙烯酸1 5%和2-羟丙基丙烯酸甲酯1 5%;将所称取的各单体 和乳化剂、去离子水一起室温下搅拌，使其混合均匀，所得混合液即 为单体预乳液；(2) 再称取引发剂和去离子水，混合成引发剂水溶液；(3) 在装有电动搅拌器、冷凝管、温度计及滴液漏斗的四口圆底烧瓶中加入去离子水、碳酸氢钠和步骤(2)中所得引发剂水溶液质量的一半，开动搅拌器和加热装置，待升温至75 82t:后恒温，15 分钟内滴加单体预乳液质量的5 15 wt%，保温反应15 30分钟后， 再连续滴加剩余单体预乳液和剩余引发剂水溶液，在4 4.5小时滴 兀5(4)滴加完毕，恒温反应0.5 1小时后升温，回流反应40 100 分钟，最后降温至4(TC以下，加入氨水调节pH值为7 7.5，过滤、出料。上述步骤(1)中，乳化剂的加入量为0.5 2%，去离子水的加 入量为4 8%;所述乳化剂为本领域技术人员通用的，如十二垸基硫 酸盐、十二烷基苯磺酸盐等。上述步骤(2)中，引发剂的称取量为0.3 0.5%，去离子水的称 取量为10 20%;所述引发剂为本领域人员通用的，如过硫酸钾、过 硫酸铵等。上述步骤(3)中，去离子水的加入量为步骤(1)所称取单体总 质量的50 90%，碳酸氢钠的加入量为步骤(1)所称取单体总质量 的0.3 0.6%。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的氯丁乳胶的固含量 为45-60质量％，氯丁乳胶为本领域技术人员通用的，如Du Pont Dow 公司的Latex 750 (商品名)、Du Pont Dow公司的Aquastikaqs 9426 (商品名)，Bayer公司的Dispercoll C74 (商品名)、Bayer公司的 DispercollC84 (商品名)或它们的混合物。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的防老剂可以选择N-苯基-P-萘胺(防老剂D)的水溶液、2， 6 — 二叔丁基对甲酚(防 老剂264)的水溶液或4-甲基-6-叔丁基苯酚(防老剂2246)的水溶 液，使用时一般采用上述质量百分比浓度为50%的防老剂水分散液， 以50%防老剂D分散液为例，其制备方法如下防老剂D lg，去 离子水lmL，放入球磨机内球磨均匀即得50n/。防老剂D分散液。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的稳定剂是任何非离 子或阴离子表面活性剂或两者的混合物。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的金属氧化物可选择 采用氧化锌，其作用是吸收胶粘剂贮存中缓慢放出的氯化氢，使用时 须先球磨再制成分散液加入，如制成质量百分比浓度为50%氧化锌水 溶液(同防老剂分散液制备方法)。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的增粘乳液为市售的 松香树脂乳液或氢化松香树脂乳液等。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的凝结剂水溶液为长 链烃酸或其他任何弱酸，凝结剂水溶液的质量浓度为2 10%。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其组成成分中的增稠剂是羟甲基纤 维素、酪素或聚乙烯醇。本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂，其制备方法的具体步骤如下称取氯丁胶乳，在充分搅拌下，加入稳定剂，搅拌10分钟后， 在500 1000 rpm剪切下加入苯丙乳液，分散15~30分钟，最后在 300 600rpm搅拌下加入增粘乳液，防老剂水溶液、金属氧化物水溶液、凝结剂水溶液和增稠剂，搅拌均匀即得氯丁胶乳型胶黏剂。 上述制备方法中，各组分的配方参照前述质量份数。 本专利技术的氯丁胶乳型胶黏剂可用于床垫、座(睡)椅、沙发、屏风、箱包、装饰材料等领域与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1. 本专利技术采用来源充足，价格便宜的丙烯酸酯类单体(丙烯酸 丁酯，丙烯酸异辛酯等)和苯乙烯，通过简单的工艺，制备苯丙乳液， 用该乳液改性氯丁胶乳，配以凝结剂溶液及其它助剂，制备出的胶乳 型氯丁胶粘剂，其性能与市售的溶剂型氯丁胶粘剂相近，有些指标甚 至超过了市售的溶剂型氯丁胶粘剂，且该氯丁胶乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯丁胶乳型胶黏剂，由如下质量百分数的原料制成：　苯丙乳液　３０～６０％；　氯丁胶乳　３０～６０％；　增粘乳液　５～２０％；　凝结剂水溶液　０．２～３％；　防老剂　０．１～０．５％；　稳定剂　 　０．１～１％；　金属氧化物　０．２～０．５％；　增稠剂　０．２～１％。

【技术特征摘要】
1、一种氯丁胶乳型胶黏剂，由如下质量百分数的原料制成苯丙乳液30～60％；氯丁胶乳30～60％；增粘乳液5～20％；凝结剂水溶液0.2～3％；防老剂 0.1～0.5％；稳定剂 0.1～1％；金属氧化物 0.2～0.5％；增稠剂 0.2～1％。2、 根据权利要求1所述氯丁胶乳型胶黏剂，其特征在于所述苯 丙乳液是以丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯，苯乙烯为主要原料，通过自 由基聚合，半连续种子乳液聚合工艺制备而得，苯丙乳液的固含量为 40~60质量％。3、 根据权利要求2所述氯丁胶乳型胶黏剂，其特征在于所述苯 丙乳液的制备方法包括如下步骤(1) 称取如下质量百分比的各单体丙烯酸丁酯40 60%、苯 乙烯20 30%、甲基丙烯酸甲酯10 20%、丙烯酸异辛酯8 16%、 甲基丙烯酸1 5%和2-羟丙基丙烯酸甲酯1 5%;所述质量百分比 为占所称取单体总质量的百分比；将单体、乳化剂和去离子水搅拌混 合均匀，所得混合液即为单体预乳液；(2) 再称取引发剂和去离子水，混合成引发剂水溶液；(3) 将去离子水、碳酸氢钠和部分步骤(2)所得引发剂水溶液， 加热搅拌混合，升温至75 82°C，滴加步骤(1)所得单体预乳液质 量的5~15%，保温反应15 30分钟后，滴加剩余单体预乳液和引发 剂水溶液；(4) 滴加完毕，恒温反应0.5 1小时后，升温回流反应40 100 分钟，降温并调节pH值为7 7.5，过滤，出料。4、 根据权利要求3所述氯丁胶乳型胶黏剂，其特征在于所述苯 丙乳液制备方法的步骤(1)中，乳化剂的加入量为步骤(1)所称取 单体总质量的0.5 2%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈慧芳，张凯，吴银萍，夏正斌，陈焕钦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]